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| 基于腿部关节控制的仿人机器人偏摆力矩控制方法 | |
| 引用本文： | 杨亮 傅瑜 何怀文. 基于腿部关节控制的仿人机器人偏摆力矩控制方法[J]. 控制与决策, 2016, 31(1): 79-83 |
| 作者姓名： | 杨亮 傅瑜 何怀文 |
| 作者单位： | 1. 电子科技大学中山学院计算机学院，广东中山528402； 2. 广东工业大学自动化学院，广州510006. |
| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(61302115)；广东高校优秀青年创新人才培养计划项目(2013LYM0104)；广东省高等学校优秀青年教师培养计划项目(Yq2013204)；广东省自然科学基金项目(S2013010015764, S2013010012307). |
| 摘 要： | 针对机器人步行过程中产生的偏摆力矩影响步行稳定性的问题, 提出一种全新的基于腿部关节控制的偏摆力矩控制方法. 分析了偏摆力矩产生的原因及步行过程中垂直方向上的力矩平衡条件; 根据仿人机器人连杆模型和力矩平衡条件, 将偏摆力矩控制问题转化为带约束条件的二次规划问题, 推导出支撑腿腿部关节角度控制的表达式, 设计了腿部关节自适应控制器以提高轨迹跟踪性能, 并给出了稳定性证明. 仿真结果表明, 该方法能较好地克服偏摆力矩的影响, 使机器人实现稳定的步行. |
| 关 键 词： | 仿人机器人|偏摆力矩|腿部关节控制|自适应控制|零力矩点 |
| 收稿时间： | 2014-09-02 |
| 修稿时间： | 2015-01-06 |
Yaw moment control method for humanoid robot based on leg joints control |
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| YANG Liang FU Yu HE Huai-wen. Yaw moment control method for humanoid robot based on leg joints control[J]. Control and Decision, 2016, 31(1): 79-83 | |
| Authors: | YANG Liang FU Yu HE Huai-wen |
| Abstract: | In view of the problems of unstable walking caused by the undesired yaw moment when the humanoid robot walks, a yaw moment control method based on the leg joints control is proposed. The cause of yaw moment and moment balance conditions are analyzed. According to the link model of the humanoid robot and moment balance conditions, the yaw moment control problem is transferred to the problem of quadratic programming with constraints, and the control expressions of the leg joints angles are deduced. In order to improve the tracking performance, a leg joints adaptive controller is proposed and the stability proof is provided. The simulation results shows that the method can counteract the yaw moment, keep the yaw axis moment balance and guarantee the stable walking. |
| Keywords: | humanoid robot|yaw moment|leg joints control|adaptive control|zero moment point |
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